镁合金薄片增强聚乳酸复合材料的制备与性能研究

来源 :东南大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:shidai19860115
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为了克服聚乳酸或镁合金作为骨固定材料单独使用时的不足,本文采用热压成型方法制备了一种以镁合金薄片为增强体、以聚乳酸为基体的可吸收骨内固定复合材料,并对其弯曲强度、剪切强度和冲击韧性等力学性能及其镁片微弧氧化处理(MAO)的影响进行了研究,最后,探索了复合材料在模拟体液中的降解性能,研究表明:随镁片体积含量的增大,镁片未MAO处理的复合材料(un-MAO-复合材料)的弯曲强度、剪切强度和冲击韧性均逐渐增大,体积分数为60%时,分别为229.3MPa、 84.5MPa和222.4 kJ/m2。镁片MAO处理有效改善了复合材料(MAO-复合材料)的界面结合,弯曲过程中两相界面没有发生脱粘现象,冲击韧性有显著提高。复合材料制备过程中,粘流态聚乳酸进入镁片MAO陶瓷层表面微孔中,冷却后产生机械锁合作用,同时,两相热膨胀性能差别较大,制样冷却过程中产生的残余热应力会进一步增大复合材料两相界面机械锁合效果。理论计算表明,在三点弯曲试验过程中复合材料外表面聚乳酸受到的最大拉应力约为35MPa,与纯聚乳酸的抗拉强度接近(约40MPa),可认为拉应力是造成最外层聚乳酸弯曲断裂的主要原因。复合材料弯曲过程中两相界面处受到的最大切应力理论值约为0.4MPa,而复合材料中un-MAO镁片与聚乳酸界面剪切强度实测值为1.08MPa,说明界面处切应力只是界面脱粘的重要原因之一。在37℃模拟体液浸泡实验过程中,随浸泡时间的延长,un-MAO-复合材料弯曲强度快速下降,浸泡28天后聚乳酸与镁片分离;MAO-复合材料试样弯曲强度逐渐降低,浸泡28天后仍能保持完整,其剩余弯曲强度为64.9MPa,表明了镁片MAO处理能显著提高复合材料在模拟体液中的强度维持能力。纯聚乳酸浸泡液pH值逐渐降低,而MAO-复合材料在浸泡5天后浸泡液pH值才发生变化,逐渐升高。un-MAO-复合材料在常温浸泡7天后就开始释放氢气,而MAO-复合材料在浸泡28天后仍未释放氢气,说明镁片表面氧化层可以在较长时间内保护复合材料中的镁合金不被浸泡液腐蚀。MAO-复合材料中聚乳酸分子量在浸泡过程中逐渐降低,浸泡3周后,镁片表面有“龟裂状”裂纹产生。
其他文献
《中国对外经济贸易文告》由中华人民共和国商务部主办,汇集已按现行规定公布的所有有关或影响货物贸易、服务贸易、与贸易有关的知识产权(TRIPS)和外汇管制的法律、法规及其
期刊
本学位论文共分五部分。第一部分对论文的研究意义、现状和内容进行阐述;第二部分介绍现场和室内试验,获得黄河三角洲沉积物的工程性质和分布特征;第三部分进行地震危险性分析,建
近年来,TiO2纳米管阵列的制备与应用得到了广泛的研究。阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列具有工艺简单、成本低廉、易于放大等优点,引起人们的极大关注。为了获得TiO2纳米管阵列
本文运用超滤技术对大庆油田原采出水处理站排放水进行深度处理,得出了比较理想的结果,主要结论如下:(1) 超滤膜处理采出水时,去除效果较理想,SS 、颗粒物粒径中值可达到油田回注
Mg-Al合金广泛应用于汽车制造、电子工业以及航空航天等领域。本文针对Mg-Al合金普遍存在的熔体含气、组织粗大和高温强度低等问题,以工业上最常用的AZ91合金为研究对象,利用Ar
伴随着黄金海岸上中国最早升起的太阳,穿过外观古朴、生态宜居的胶东海草房,来到黄海之滨的一座小城镇.在悠悠青石小巷、传统民居海草房与宽阔笔直马路、现代居民楼相映成趣
期刊
陶瓷基层状复合材料是一类受珍珠云母、贝壳等层状结构的启发而发展起来的强韧化陶瓷,由于增韧效果显著,成为当前陶瓷材料研究的热点。本文以Al2O3-ZrO2/Si3N4层状复合陶瓷为
随着近年来经济的飞速发展,我国城市机动车数量急剧增长,内蒙古自治区的机动车保有量也呈现飞速上升,我区的机动车污染分担率逐年增高,作为我区首府城市,呼和浩特市不仅经济最为活